JP2003190834A - 多炭種対応ミル状態推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミルをより最適に制御することができる多炭
種対応ミル状態推定装置を提供する。 【解決手段】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
使用する石炭焚きボイラに付設され前記石炭を粉砕する
ためのロール３と回転分級器６を有し粉砕された前記石
炭を一次空気５にて搬送する石炭粉砕装置１００におけ
る状態推定を行う多炭種対応ミル状態推定装置であっ
て、前記石炭粉砕装置に供給された石炭の給炭量Ｍｃお
よび水分率Ｘｃと、前記ロールに与えられた圧力Ｐｏｉ
ｌと、前記回転分級器の回転数ＭＲＳと、前記一次空気
の流量Ｍａと、前記石炭の固さを示す固さ指標推定値Ｈ
ＧＩの、複数の状態量に含まれる複数の前記状態量に基
づいて、前記石炭の微粉度を示す微粉度指標値Ｐａｓｓ
を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多炭種対応ミル状
態推定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、本発明が適用され得る石炭粉砕
装置（ミル）１００を示している。石炭（原炭）は、石
炭粉砕装置１００上部から中央に挿設された給炭管１を
通って石炭粉砕装置１００内底部に設けられた回転テー
ブル２上に落下し、該回転テーブル２の回転による遠心
力により外周部へと運ばれる。

【０００３】回転テーブル２の外周部に設けられた複数
のロール３は、加圧装置４のミル加圧装置の油圧１３に
よりテーブル２に押しつけられており、このロール３と
回転テーブル２間において石炭の粉砕が行われる。な
お、この油圧１３は、ジャーナル油圧と呼ばれ、ロール
３をテーブル２に押えつける荷重として作用する。

【０００４】微粉砕された石炭は、一次空気（熱空気）
５により上部へ噴き上げられる。この一次空気５は、石
炭の搬送と乾燥の役割を持っている。噴き上げられた微
粉炭のうち、比較的粗い粒子は、回転テーブル２上に落
下し、再粉砕され、比較的細かい粒子のみ、石炭粉砕装
置１００上部に設けられた回転分級器（例えば、ＭＲ
Ｓ：Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｒｏｔａｒｙ Ｓｅｐａｒ
ａｔｏｒ）６へと導かれる。ここで、さらに粗い粒子と
細かい粒子が再分級され、比較的細かい粒子である微粉
炭７のみ、回転分級器６を通過し、バーナ（不図示）に
供給される。

【０００５】多炭種石炭焚きボイラにおいては、複数台
の石炭粉砕装置から微粉砕された石炭（微粉砕）が燃料
として供給される訳であるが、従来の制御装置にあって
は、ミル実容量の変化が把握できず、石炭粉砕装置の台
数制御は、かなり余裕を見た台数切替えが必要であっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】石炭性状の固さを表す
指標である石炭の粉砕性は、炭種銘柄により異なり同一
銘柄でもばらつきがあることが知られている。粉砕機
（ミル）に関して、粉砕性指数であるＨＧＩの推定を行
う技術は存在するが、ミルから排出される石炭の微粉度
の推定を行う技術は提供されていない。また、ミルの実
容量を推定する技術は提供されていない。さらに、ミル
内の石炭の燃料比を推定する技術は提供されていない。

【０００７】上記のように、微粉度推定、ミルの実容量
推定、または燃料比推定が行われていないことから、特
に、ＨＧＩが異なる炭種において、最適なミル制御が実
施できていない。また、ミルの実容量推定が行われてい
ないことから、ミル性能を最大限に発揮させた効率的な
台数制御が実施できていない。

【０００８】なお、本出願人の先の出願である特開２０
０１−１５７８５１号公報には、石炭粉砕性（ＨＧＩ）
がボイラの運転中のオンラインで推定できることにより
得られる利点として、以下のものが生じると記載されて
いる。 １）石炭粉砕装置の最大容量の把握が容易となり、的確
な石炭粉砕装置の台数制御が可能である。 ２）石炭粉砕装置からバーナに供給される微粉炭量の予
測も適当なモデルを用いることで可能となる。 ３）上記利点を制御装置で活用すれば制御性及び信頼性
の向上が期待できる。

【０００９】上記記載から明らかなように、上記公報で
は、ミルから排出される石炭の微粉度の推定を行う具体
的な技術は提供されていない。また、ミルの実容量を推
定する具体的な技術は提供されていない。さらに、ミル
内の石炭の燃料比を推定する具体的な技術は提供されて
いない。

【００１０】なお、日本国特許第３１２４１１１号に
は、次の石炭ミル制御装置が開示されている。その石炭
ミル制御装置は、油圧作動の石炭ミルにおいて、ミル給
炭量信号を受けて所定の炭種における上記石炭ミルのジ
ャーナル油圧の先行信号を出力する第２の関数発生器
と、上記ミル給炭量信号を受けて上記石炭ミルのロール
リフトの設定信号を出力する第１の関数発生器と、同第
１の関数発生器の出力信号および上記石炭ミルのロール
リフト信号を受けてその差を出力する第１の減算器と、
同第１の減算器の出力を受けて制御信号を出力する第１
の制御器と、同第１の制御器および上記第２の関数発生
器の出力を受ける加算器と、同加算器の出力および上記
石炭ミルのジャーナル油圧信号を受けその差を出力する
第２の減算器と、同第２の減算器の出力を受け制御弁へ
操作信号を出力する第２の制御器とを備えてなることを
特徴としている。

【００１１】また、特開平１０−３３７４９４号公報に
は、次のミル適応制御装置が開示されている。そのミル
適応制御装置は、石炭焚きボイラの微粉炭ミルの投入さ
れた石炭粉砕性推定値を石炭湿分推定値で補正すること
により、より正確な石炭粉砕性の精度向上を図ることを
目的としている。そのミル適応制御装置は、石炭搬送量
を調節する給炭機と、前記給炭機からの石炭を粉砕する
微粉炭ミルと、を備えて、微粉炭ミルで粉砕された微粉
炭をバーナへ供給して燃焼させる微粉炭焚きボイラにお
いて、ミル物理モデルから算出されたミル保有炭量推定
値とミル入口温度実測値に基づいてミル出口温度を推定
し、ミル出口温度実測値とミル出口温度推定値とに基づ
いて微粉炭ミルで粉砕中の石炭湿分を推定し、ミル差圧
実測値とミル物理モデルから算出されたミル差圧推定値
とに基づいて求められた石炭粉砕性推定値を、石炭湿分
推定値で補正し、前記補正された石炭粉砕性推定値を用
いてミル操作量制御を行うものである。

【００１２】本発明の目的は、ミルをより最適に制御す
ることができる多炭種対応ミル状態推定装置を提供する
ことである。本発明の他の目的は、ミル性能を最大限に
発揮させた効率的な台数制御を可能にする多炭種対応ミ
ル状態推定装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決す
るための手段］を説明する。これらの番号・符号は、
［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記
載との対応関係を明らかにするために付加されたもので
あるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技
術的範囲の解釈に用いてはならない。

【００１４】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置は、
性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚
きボイラに付設され前記石炭を粉砕するためのロール
（３）と回転分級器（６）を有し粉砕された前記石炭を
一次空気（５）にて搬送する石炭粉砕装置（１００）に
おける状態推定を行う多炭種対応ミル状態推定装置であ
って、前記石炭粉砕装置（１００）に供給された石炭の
給炭量（Ｍｃ）および水分率（Ｘｃ）と、前記ロール
（３）に与えられた圧力（Ｐｏｉｌ）と、前記回転分級
器（６）の回転数（ＭＲＳ）と、前記一次空気（５）の
流量（Ｍａ）と、前記石炭の固さを示す固さ指標推定値
（ＨＧＩ）の、複数の状態量に含まれる複数の前記状態
量に基づいて、前記石炭の微粉度を示す微粉度指標値
（Ｐａｓｓ）を推定する。

【００１５】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置にお
いて、前記石炭粉砕装置（１００）に供給された前記石
炭の粒系である原炭粒系から前記微粉度に対応する前記
石炭の粒系である微粉粒系までが複数段階に分けられ、
前記複数段階の各段階毎のモデルを有し、前記モデルで
は、当該モデルに対応する粒系に粉砕される前記石炭の
粉砕量、または当該モデルに対応する粒系で前記石炭粉
砕装置（１００）から排出される前記石炭の排出量が求
められる。

【００１６】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置にお
いて、前記モデルでは、前記石炭が当該モデルに対応す
る粒系に粉砕されることへの前記状態量の影響度が正規
化された係数として求められる。

【００１７】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置にお
いて、前記複数段階は、前記原炭粒系に対応する第１段
階と、前記原炭粒系よりも小さく前記微粉粒系よりも大
きい中間粒系に対応する第２段階と、前記微粉粒系に対
応する第３段階の３段階であり、前記第１段階に対応す
る第１の前記モデルでは、前記原炭粒系から前記中間粒
系に粉砕される前記石炭の量である第１石炭量（ａ２ｗ
１、ａ３ｗ２）が求められ、前記第１石炭量（ａ２ｗ
１、ａ３ｗ２）と前記石炭粉砕装置（１００）に供給さ
れた前記原炭粒系の前記石炭の量（Ｍｃ）に基づいて、
前記石炭粉砕装置（１００）内での前記原炭粒系の前記
石炭の保有量（ｗ１、ｗ２）が求められ、前記第２段階
に対応する第２の前記モデルでは、前記中間粒系から前
記微粉粒系に粉砕される前記石炭の量である第２石炭量
（ａ４ｗ３）が求められ、前記第２石炭量（ａ４ｗ３）
と前記第１石炭量（ａ３ｗ２）に基づいて、前記石炭粉
砕装置（１００）内での前記中間粒系の前記石炭の保有
量（ｗ３）と、前記石炭粉砕装置（１００）から前記中
間粒系の前記石炭として排出される第１排出量（Ｍｏ
１）が求められ、前記第３段階に対応する第３の前記モ
デルでは、前記第２石炭量（ａ４ｗ３）に基づいて、前
記石炭粉砕装置（１００）内での前記微粉粒系の前記石
炭の保有量（ｗ４）と、前記石炭粉砕装置（１００）か
ら前記微粉粒系の前記石炭として排出される第２排出量
（Ｍｏ２）が求められ、前記第１排出量（Ｍｏ１）と前
記第２排出量（Ｍｏ２）に基づいて、前記微粉度指標値
（Ｐａｓｓ）を推定する。

【００１８】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置にお
いて、前記第１のモデルでは、前記固さ指標推定値（Ｈ
ＧＩ）を示す信号と前記圧力（Ｐｏｉｌ）を示す信号と
前記水分率（Ｘｃ）を示す信号に基づいて、前記固さ指
標推定値（ＨＧＩ）と前記圧力（Ｐｏｉｌ）と前記水分
率（Ｘｃ）がもたらす、前記石炭が前記原炭粒系から前
記中間粒系に粉砕されるための影響度が正規化された第
１粉砕係数（３３ａ）として求められ、前記第１粉砕係
数（３３ａ）と前記石炭粉砕装置（１００）内での前記
原炭粒系の前記石炭の保有量（ｗ１、ｗ２）の積が前記
第１石炭量（ａ２ｗ１）として求められる。

【００１９】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置にお
いて、前記第２のモデルでは、前記固さ指標推定値（Ｈ
ＧＩ）を示す信号と前記圧力（Ｐｏｉｌ）を示す信号と
前記水分率（Ｘｃ）を示す信号に基づいて、前記固さ指
標推定値（ＨＧＩ）と前記圧力（Ｐｏｉｌ）と前記水分
率（Ｘｃ）がもたらす、前記石炭が前記中間粒系から前
記微粉粒系に粉砕されるための影響度が正規化された第
２粉砕係数（５３ａ）として求められ、前記第２粉砕係
数（５３ａ）と前記石炭粉砕装置（１００）内での前記
中間粒系の前記石炭の保有量（ｗ３）の積が前記第２石
炭量（ａ４ｗ３）として求められ、前記回転数（ＭＲ
Ｓ）を示す信号と前記固さ指標推定値（ＨＧＩ）を示す
信号と前記一次空気（５）の流量（Ｍａ）を示す信号に
基づいて、前記回転数（ＭＲＳ）と前記固さ指標推定値
（ＨＧＩ）と前記一次空気（５）の流量（Ｍａ）がもた
らす、前記石炭粉砕装置（１００）から前記中間粒系の
前記石炭が排出されるための影響度が正規化された第１
搬送係数（６３ａ、６４ａ）として求められ、前記第１
搬送係数（６３ａ、６４ａ）と前記石炭粉砕装置（１０
０）内での前記中間粒系の前記石炭の保有量（ｗ３）の
積が前記第１排出量（Ｍｏ１）として求められる。

【００２０】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置にお
いて、前記第３のモデルでは、前記回転数（ＭＲＳ）を
示す信号と前記一次空気（５）の流量（Ｍａ）を示す信
号に基づいて、前記回転数（ＭＲＳ）と前記一次空気
（５）の流量（Ｍａ）がもたらす、前記石炭粉砕装置
（１００）から前記微粉粒系の前記石炭が排出されるた
めの影響度が正規化された第２搬送係数（６７ａ、６９
ａ）として求められ、前記第２搬送係数（６７ａ、６９
ａ）と前記石炭粉砕装置（１００）内での前記微粉粒系
の前記石炭の保有量（ｗ４）の積が前記第２排出量（Ｍ
ｏ２）として求められる。

【００２１】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置は、
性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚
きボイラに付設された石炭粉砕装置（１００）における
状態推定を行う多炭種対応ミル状態推定装置であって、
前記石炭の固さを示す固さ指標値（ＨＧＩ）と、前記石
炭粉砕装置（１００）に供給された石炭の水分率（Ｘ
ｃ）とに基づいて、前記石炭粉砕装置（１００）の実容
量を推定する。

【００２２】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置は、
性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚
きボイラに付設された石炭粉砕装置（１００）における
状態推定を行う多炭種対応ミル状態推定装置であって、
前記石炭の固さを示す固さ指標値（ＨＧＩ）に基づいて
前記石炭の燃料比の基準値である燃料比基準値を求める
燃料比基準値算出部と、基準となる基準炭を基礎として
前記ボイラから排出されるとして算出されたＮＯｘの基
準値であるＮＯｘ基準値と、前記ボイラから実際に排出
されたＮＯｘの実測値とに基づいて、燃料比補正値を求
める燃料比補正値算出部と、前記燃料比基準値と前記燃
料比補正値に基づいて、前記石炭の燃料比を推定する。

【００２３】

【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明の一
実施形態を説明する。

【００２４】以下に述べる各実施形態は、ＨＧＩ推定値
（図面では符号ＨＧＩで示す）をオンラインで容易に推
定した後に、そのＨＧＩ推定値を用いてミル内の粉砕状
況の状態推定を行う技術である。

【００２５】ＨＧＩ推定値をオンラインで容易に推定す
る方法としては、例えば、本出願人の先の出願に係る特
開２００１−１５７８５１公報、ならびに同公報にて引
用された特願平１０−３６１２９８号公報および特開２
０００−２１８１９１号公報のいずれかに開示された方
法を用いることができる。

【００２６】また、以下の各実施形態において用語の定
義は、以下の通りである。図９において、回転分級器６
の回転数が回転分級器回転数ＭＲＳ、ミル加圧装置４の
油圧がジャーナル油圧Ｐｏｉｌ、原炭の供給量が給炭量
Ｍｃ、原炭の水分率（推定値）が水分率（推定値）Ｘ
ｃ、熱空気（一次空気）５の流量が一次空気流量Ｍａ、
石炭粉砕装置１００から排出される石炭（排炭）の排出
量が排炭量Ｍｏ、石炭粉砕装置１００から排出される石
炭の微粉度が微粉度Ｐａｓｓである。石炭粉砕装置１０
０が安定的に作動しているときには、給炭量Ｍｃ＝排炭
量Ｍｏである。

【００２７】図１から図６を参照して、第１実施形態に
ついて説明する。

【００２８】図１は、第１実施形態の全体の状態推定モ
デルを示す図である。図１に示すように、本実施形態で
は、給炭量Ｍｃ、ジャーナル油圧Ｐｏｉｌ、回転分級器
回転数ＭＲＳ、一次空気流量Ｍａ、ＨＧＩ推定値ＨＧ
Ｉ、および水分率（推定値）Ｘｃの各状態量（プロセス
値）に基づいて、排炭量Ｍｏと微粉度Ｐａｓｓを推定す
る。

【００２９】図２から図６のそれぞれは、図１の状態推
定モデルの一部を示している。本実施形態では、排炭中
に含まれる微粉度Ｐａｓｓを求めるに際して、より簡略
なモデルとして表現すべく、原炭から微粉度Ｐａｓｓま
での粒系を、例えば４種類に分けて取り扱っている。

【００３０】本実施形態では、給炭量Ｍｃ、ジャーナル
油圧Ｐｏｉｌ、回転分級器回転数ＭＲＳ、一次空気流量
Ｍａ、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ、水分率（推定値）Ｘｃを入
力とし、粉砕粒系を４段階に簡略化したミルモデルを形
成し、排炭量推定値Ｍｏと微粉度推定値Ｐａｓｓを出力
する。

【００３１】原炭が粒系１であり、次に粒系の小さなも
のが粒系２であり、次に粒系の小さなものが粒系３であ
り、次に粒系の小さなものが微粉度Ｐａｓｓに対応する
微粉（粒系４）である。本実施形態において、微粉度Ｐ
ａｓｓの粒系４は、例えば、２００メッシュをパスでき
る７４μｍ以下の微粉に設定されている。微粉度Ｐａｓ
ｓは、排炭量Ｍｏに占める粒系４の割合（重量％）であ
る。

【００３２】図２は、原炭（粒系１）から粒系２に粉砕
される粉砕量（以下、符号ａ２ｗ１で示す）を求めるた
めのモデル（ブロック）である。図３は、粒系２から粒
系３に粉砕される粉砕量（以下、符号ａ３ｗ２で示す）
を求めるためのモデルである。図４は、粒系３から粒系
４に粉砕される粉砕量（以下、符号ａ４ｗ３で示す）
と、粒系３のまま排炭される排炭量（以下、符号Ｍｏ１
で示す）を求めるためのモデルである。図５は、粒系４
として排炭される排炭量（以下、符号Ｍｏ２で示す）を
求めるためのモデルである。図６は、排炭量Ｍｏと微粉
度Ｐａｓｓを求めるためのモデルである。

【００３３】次に、図２から図６のそれぞれを参照し
て、各モデルについて説明する。

【００３４】まず、図２を参照して、粒系２への粉砕モ
デルについて説明する。

【００３５】ＨＧＩ推定値ＨＧＩとジャーナル油圧Ｐｏ
ｉｌが第１関数発生器３１に入力され、第１関数発生器
３１からは、第１粉砕割合値３１ａが出力される。第１
粉砕割合値３１ａは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩとジャーナル
油圧Ｐｏｉｌがもたらす、原炭が粒系２に粉砕されるた
めの粉砕割合を示している。第１関数発生器３１におい
ては、その粉砕割合が０〜１の正規化された値をとるよ
うに設定されており、その粉砕割合が小さければ０に近
づき、その粉砕割合が大きければ１に近づく。

【００３６】ＨＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘ
ｃが第２関数発生器３２に入力され、第２関数発生器３
２からは、第１粉砕補正値３２ａが出力される。第１粉
砕補正値３２ａは、第１粉砕割合値３１ａに対して、Ｈ
ＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘｃがもたらす、
粉砕抵抗度を示している。第２関数発生器３２において
は、その粉砕抵抗が０〜１の正規化された値をとるよう
に設定されており、その粉砕抵抗が大きければ０に近づ
き、その粉砕抵抗が小さければ１に近づく。

【００３７】第１関数発生器３１および第２関数発生器
３２の各関数は、２変数関数である。第１粉砕割合値３
１ａでは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩまたはジャーナル油圧Ｐ
ｏｉｌの単独によるものではなく、両者の組合せに基づ
くものであるため、上記粉砕割合が相対的に高精度に表
現される。同様に、第１粉砕補正値３２ａでは、ＨＧＩ
推定値ＨＧＩまたは水分率（推定値）Ｘｃの単独による
ものではなく、両者の組合せに基づくものであるため、
上記粉砕抵抗が相対的に高精度に表現される。

【００３８】乗算器３３において、第１粉砕割合値３１
ａと第１粉砕補正値３２ａとが乗算され、その乗算結果
が第１粉砕値３３ａとして出力される。第１粉砕値３３
ａは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩと、ジャーナル油圧Ｐｏｉｌ
と、水分率（推定値）Ｘｃとがもたらす、原炭が粒系２
に粉砕されるための影響度を示している。

【００３９】乗算器３４において、第１粉砕値３３ａ
と、ミル内での粒系１の保有重量（ｗ１）とが乗算さ
れ、その乗算結果が信号３４ａとして出力される。信号
３４ａは、粒系２として粉砕された粉砕量ａ２ｗ１を示
している。このようにして、図２のモデルでは、（粒系
１から粒系２に粉砕された粉砕量ａ２ｗ１）が順次求め
られる。この（粒系１から粒系２に粉砕された粉砕量ａ
２ｗ１）は、後述する図３のモデルに用いられる。

【００４０】給炭量Ｍｃから、（粒系２に粉砕された粉
砕量ａ２ｗ１）が減算されて値３４ｂが求められる。値
３４ｂに対して係数器で係数が乗算されてなる値３４ｃ
が積分器３５に入力される。積分器３５からの出力３５
ａは、ミル内での粒系１の保有重量（ｗ１）である。

【００４１】次に、図３を参照して、粒系３への粉砕モ
デルについて説明する。

【００４２】ＨＧＩ推定値ＨＧＩとジャーナル油圧Ｐｏ
ｉｌが第３関数発生器４１に入力され、第３関数発生器
４１からは、第２粉砕割合値４１ａが出力される。第２
粉砕割合値４１ａは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩとジャーナル
油圧Ｐｏｉｌがもたらす、粒系２が粒系３に粉砕される
ための粉砕割合を示している。第３関数発生器４１にお
いては、その粉砕割合が０〜１の正規化された値をとる
ように設定されており、その粉砕割合が小さければ０に
近づき、その粉砕割合が大きければ１に近づく。

【００４３】ＨＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘ
ｃが第４関数発生器４２に入力され、第４関数発生器４
２からは、第２粉砕補正値４２ａが出力される。第２粉
砕補正値４２ａは、第２粉砕割合値４１ａに対して、Ｈ
ＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘｃがもたらす、
粉砕抵抗を示している。第４関数発生器４２において
は、その粉砕抵抗が０〜１の正規化された値をとるよう
に設定されており、その粉砕抵抗が大きければ０に近づ
き、その粉砕抵抗が小さければ１に近づく。

【００４４】第３関数発生器４１および第４関数発生器
４２の各関数は、第１関数発生器３１および第２関数発
生器３２の各関数と同様に、２変数関数であり、ＨＧＩ
推定値ＨＧＩとジャーナル油圧Ｐｏｉｌの組合せ、また
は、ＨＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘｃの組合
せに基づくものであるため、上記粉砕割合または粉砕抵
抗が相対的に高精度に表現される。

【００４５】乗算器４３において、第２粉砕割合値４１
ａと第２粉砕補正値４２ａとが乗算され、その乗算結果
が第２粉砕値４３ａとして出力される。第２粉砕値４３
ａは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩと、ジャーナル油圧Ｐｏｉｌ
と、水分率（推定値）Ｘｃとがもたらす、粒系２が粒系
３に粉砕されるための影響度を示している。

【００４６】乗算器４４において、第２粉砕値４３ａ
と、ミル内での粒系２の保有重量（ｗ２）とが乗算さ
れ、その乗算結果が信号４４ａとして出力される。信号
４４ａは、粒系３として粉砕された粉砕量ａ３ｗ２を示
している。このようにして、図３のモデルでは、（粒系
２から粒系３に粉砕された粉砕量ａ３ｗ２）が順次求め
られる。この（粒系２から粒系３に粉砕された粉砕量ａ
３ｗ２）は、後述する図４のモデルに用いられる。

【００４７】図２で求めた（粒系２に粉砕された粉砕量
ａ２ｗ１）から、（粒系３に粉砕された粉砕量ａ３ｗ
２）が減算されて値４４ｂが求められる。値４４ｂに対
して係数器で係数が乗算されてなる値４４ｃが積分器４
５に入力される。積分器４５からの出力４５ａは、ミル
内での粒系２の保有重量（ｗ２）である。

【００４８】次に、図４を参照して、粒系３から粒系４
に粉砕される粉砕量ａ４ｗ３と、粒系３のまま排炭され
る排炭量Ｍｏ１を求めるためのモデルについて説明す
る。

【００４９】まず、図４のモデルのうち、粒系３から粒
系４に粉砕される粉砕量ａ４ｗ３を求める部分について
説明する。

【００５０】ＨＧＩ推定値ＨＧＩとジャーナル油圧Ｐｏ
ｉｌが第５関数発生器５１に入力され、第５関数発生器
５１からは、第３粉砕割合値５１ａが出力される。第３
粉砕割合値５１ａは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩとジャーナル
油圧Ｐｏｉｌがもたらす、粒系３が粒系４に粉砕される
ための粉砕割合を示している。第５関数発生器５１にお
いては、その粉砕割合が小さければ０に近づき、その粉
砕割合が大きければ１に近づく。

【００５１】ＨＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘ
ｃが第６関数発生器５２に入力され、第６関数発生器５
２からは、第３粉砕補正値５２ａが出力される。第３粉
砕補正値５２ａは、第３粉砕割合値５１ａに対して、Ｈ
ＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘｃがもたらす、
粉砕抵抗を示している。第６関数発生器５２において
は、その粉砕抵抗が０〜１の正規化された値をとるよう
に設定されており、その粉砕抵抗が大きければ０に近づ
き、その粉砕抵抗が小さければ１に近づく。

【００５２】第５関数発生器５１および第６関数発生器
５２の各関数は、第１関数発生器３１および第２関数発
生器３２の各関数と同様に、２変数関数であり、ＨＧＩ
推定値ＨＧＩとジャーナル油圧Ｐｏｉｌの組合せ、また
は、ＨＧＩ推定値ＨＧＩと水分率（推定値）Ｘｃの組合
せに基づくものであるため、上記粉砕割合または粉砕抵
抗が相対的に高精度に表現される。

【００５３】乗算器５３において、第３粉砕割合値５１
ａと第３粉砕補正値５２ａとが乗算され、その乗算結果
が第３粉砕値５３ａとして出力される。第３粉砕値５３
ａは、ＨＧＩ推定値ＨＧＩと、ジャーナル油圧Ｐｏｉｌ
と、水分率（推定値）Ｘｃとがもたらす、粒系３が粒系
４に粉砕されるための影響度を示している。

【００５４】乗算器５４において、第３粉砕値５３ａ
と、ミル内での粒系３の保有重量（ｗ３）とが乗算さ
れ、その乗算結果が信号５４ａとして出力される。信号
５４ａは、粒系４として粉砕された粉砕量ａ４ｗ３を示
している。このようにして、図４のモデルでは、（粒系
３から粒系４に粉砕された粉砕量ａ４ｗ３）が順次求め
られる。この（粒系３から粒系４に粉砕された粉砕量ａ
４ｗ３）は、後述する図５のモデルに用いられる。

【００５５】図３で求めた（粒系３に粉砕された粉砕量
ａ３ｗ２）から、（粒系４に粉砕された粉砕量ａ４ｗ
３）と（粒系３のまま排炭される排炭量Ｍｏ１）が減算
されて値５４ｂが求められる。値５４ｂに対して係数器
で係数が乗算されてなる値５４ｃが積分器５５に入力さ
れる。積分器５５からの出力５５ａは、ミル内での粒系
３の保有重量（ｗ３）を示している。

【００５６】次に、図４のモデルのうち、粒系３のまま
排炭される排炭量Ｍｏ１を求める部分について説明す
る。

【００５７】一次空気流量Ｍａが第７関数発生器６２に
入力され、第７関数発生器６２からは、第１搬送割合値
６２ａが出力される。第１搬送割合値６２ａは、一次空
気流量Ｍａがもたらす、粒系３が粒系３のまま排炭され
るための搬送割合を示している。第７関数発生器６２に
おいては、その搬送割合が０〜１の正規化された値をと
るように設定されており、その搬送割合が小さければ０
に近づき、その粉砕割合が大きければ１に近づく。

【００５８】ＨＧＩ推定値ＨＧＩと回転分級器回転数Ｍ
ＲＳが第８関数発生器６１に入力され、第８関数発生器
６１からは、第１搬送補正値６１ａが出力される。第１
搬送補正値６１ａは、第１搬送割合値６２ａに対して、
ＨＧＩ推定値ＨＧＩと回転分級器回転数ＭＲＳがもたら
す、搬送抵抗を示している。第８関数発生器６１におい
ては、その搬送抵抗が０〜１の正規化された値をとるよ
うに設定されており、その搬送抵抗が大きければ０に近
づき、その搬送抵抗が小さければ１に近づく。

【００５９】第８関数発生器６１は、第１関数発生器３
１および第２関数発生器３２の各関数と同様に、２変数
関数であり、回転分級器回転数ＭＲＳとＨＧＩ推定値Ｈ
ＧＩの組合せに基づくものであるため、上記搬送抵抗が
相対的に高精度に表現される。

【００６０】遅延器（一次遅れ要素）６３においては、
第１搬送補正値６１ａが遅らされて、信号６３ａとして
出力される。遅延器（一次遅れ要素）６４においては、
第１搬送割合値６２ａが遅らされて、信号６４ａとして
出力される。遅延器６３、６４は、一次空気流量Ｍａ及
び回転分級器回転数ＭＲＳが増減されたときに、その一
次空気流量Ｍａ及び回転分級器回転数ＭＲＳの増減が粒
系３の排炭の増減として反映されるまでの遅れを考慮し
たものである。

【００６１】乗算器６５では、ミル内での粒系３の保有
重量（ｗ３）を示す信号５５ａと、信号６３ａと、信号
６４ａとが乗算されて、その乗算結果が信号６５ａとし
て出力される。信号６３ａと信号６４ａとの積は、ＨＧ
Ｉ推定値ＨＧＩと回転分級器回転数ＭＲＳと一次空気流
量Ｍａとがもたらす、粒系３が粒系３のまま排炭される
ための影響度を示している。その粒系３が粒系３のまま
排炭されるための影響度と、ミル内での粒系３の保有重
量（ｗ３）との乗算値が信号６５ａとして出力される。
信号６５ａは、粒系３のまま排炭される排炭量Ｍｏ１を
示している。この粒系３の排炭量Ｍｏ１は、後述する図
６のモデルに用いられる。

【００６２】次に、図５を参照して、粒系４として排炭
される排炭量Ｍｏ２を求めるためのモデルについて説明
する。

【００６３】一次空気流量Ｍａが第１０関数発生器６６
に入力され、第１０関数発生器６６からは、第２搬送割
合値６６ａが出力される。第２搬送割合値６６ａは、一
次空気流量Ｍａがもたらす、粒系４が排炭されるための
搬送割合を示している。第１０関数発生器６６において
も、その搬送割合が０〜１の正規化された値をとるよう
に設定されており、その搬送割合が小さければ０に近づ
き、その粉砕割合が大きければ１に近づく。回転分級器
回転数ＭＲＳが第９関数発生器６８に入力され、第１１
関数発生器６８からは、第２搬送補正値６８ａが出力さ
れる。第２搬送補正値６８ａは、第２搬送割合値６６ａ
に対して、回転分級器回転数ＭＲＳがもたらす、搬送抵
抗を示している。第９関数発生器６８においては、その
搬送抵抗が０〜１の正規化された値をとるように設定さ
れており、その搬送抵抗が大きければ０に近づき、その
搬送抵抗が小さければ１に近づく。

【００６４】遅延器（一次遅れ要素）６７においては、
第２搬送割合値６６ａが遅らされて、信号６７ａとして
出力される。遅延器（一次遅れ要素）６９においては、
第２搬送補正値６８ａが遅らされて、信号６９ａとして
出力される。

【００６５】遅延器６７、６９は、一次空気流量Ｍａ及
び回転分級器回転数ＭＲＳが増減されたときに、その一
次空気流量Ｍａ及び回転分級器回転数ＭＲＳの増減が粒
系４の排炭の増減として反映されるまでの遅れを考慮し
たものである。

【００６６】乗算器７０では、ミル内での粒系４（微粉
炭）の保有重量（ｗ４）を示す信号７１ａと、信号６７
ａと、信号６９ａとが乗算されて、その乗算結果が信号
７０ａとして出力される。信号６７ａと信号６９ａとの
積は、回転分級器回転数ＭＲＳと一次空気流量Ｍａとが
もたらす、粒系４が排炭されるための影響度を示してい
る。その粒系４が排炭されるための影響度と、ミル内で
の粒系４の保有重量（ｗ４）との乗算値が信号７０ａと
して出力される。信号７０ａは、粒系４が排炭される排
炭量Ｍｏ２を示している。このようにして、図５のモデ
ルでは、粒系４の排炭量Ｍｏ２が順次求められる。この
粒系４の排炭量Ｍｏ２は、後述する図６のモデルに用い
られる。

【００６７】図４で求めた（粒系４に粉砕された粉砕量
ａ４ｗ３）から、（粒系４の排炭量Ｍｏ２）が減算され
て値７０ｂが求められる。値７０ｂに対して係数器で係
数が乗算されてなる値７０ｃが積分器７１に入力され
る。積分器７１からの出力７１ａは、ミル内での粒系４
の保有重量（ｗ４）である。

【００６８】次に、図６を参照して、排炭量Ｍｏと微粉
度Ｐａｓｓを求めるためのモデルについて説明する。

【００６９】粒系３の排炭量Ｍｏ１と粒系４の排炭量Ｍ
ｏ２とが加算されてなる加算値７２が排炭量（ミルから
排出される全ての排炭量）Ｍｏとして出力される。定数
設定値７３にて設定された定数（例えば、０．０１程度
の小さな値）と加算値７２との最大値が選択され、信号
７４として出力される。石炭粉砕装置１００が安定的に
動作しているときは、その信号７４は、排炭量Ｍｏを示
している。

【００７０】除算器７５では、粒系４の排炭量Ｍｏ２が
排炭量Ｍｏで除算される。その除算値７５ａに係数器に
て係数１００が乗算されてなる値７５ｂが微粉度Ｐａｓ
ｓである。定数設定値７３は、除算器７５にて除算が行
われるときの分母が０になるのを防止している。

【００７１】以上に述べた第１実施形態では、以下の技
術を開示する。

【００７２】図１に示すように、給炭量Ｍｃ、ジャーナ
ル油圧Ｐｏｉｌ、回転分級器回転数ＭＲＳ、一次空気流
量Ｍａ、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ、水分率（推定値）Ｘｃを
入力とし、粉砕粒系を４段階に簡略化したミルモデルを
形成し、排炭量推定値Ｍｏと微粉度推定値Ｐａｓｓを出
力する。

【００７３】粒系２への粉砕として、ジャーナル油圧Ｐ
ｏｉｌ、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ、水分率（推定値）Ｘｃの
各々を入力とする関数出力を乗算し粒系２粉砕影響度を
求める。その結果と給炭量Ｍｃを用いて粒系２への粉砕
量（ａ２ｗ１）及び粒系１（原炭）保有重量（Ｗ１）を
計算する（図２）。

【００７４】粒系３への粉砕として、ジャーナル油圧Ｐ
ｏｉｌ、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ，水分率（推定値）Ｘｃの
各々を入力とする関数出力を乗算し粒系３粉砕影響度を
求める。その結果とａ２ｗ１を用いて粒系３への粉砕量
（ａ３ｗ２）及び粒系２保有重量（Ｗ２）を計算する
（図３）。

【００７５】粒系４への粉砕として、ジャーナル油圧Ｐ
ｏｉｌ、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ，水分率（推定値）Ｘｃの
各々を入力とする関数出力を乗算し粒系４粉砕影響度を
求める。その結果とａ３ｗ２を用いて粒系４への粉砕量
（ａ４ｗ３）及び粒系３保有重量（Ｗ３）を計算する
（図４）。

【００７６】粒系３での排炭として、回転分級器回転数
ＭＲＳ、一次空気流量Ｍａ、ＨＧＩ推定値ＨＧＩの各々
を入力とする関数出力を乗算し粒系３排炭影響度を求め
る。その結果と粒系３保有重量（Ｗ３）を用い、粒系３
での排炭量（Ｍｏ１）を計算する（図４）。

【００７７】粒系４（微粉炭）での排炭として、回転分
級器回転数ＭＲＳ、一次空気流量Ｍａの各々を入力とす
る関数出力を乗算し粒系４（微粉炭）排炭影響度を求め
る。その結果と粒系４保有重量（Ｗ４）を用い、粒系４
（微粉炭）での排炭量（Ｍｏ２）を計算する（図５）。

【００７８】排炭量Ｍｏ１と排炭量Ｍｏ２を加算した結
果を排炭量推定値Ｍｏとする。また、排炭量Ｍｏ２を排
炭量推定値Ｍｏで除算した結果を微粉度推定値Ｐａｓｓ
とする（図６）。

【００７９】第１実施形態によれば、粉砕性が異なる複
数種の石炭を対象とする場合であっても、そのミル１０
０から排炭される微粉度の推定がボイラ運転中のオンラ
インで容易にできることから、粉砕機制御パラメータの
最適化及び／又は最適台数制御の自動化が可能となる。

【００８０】なお、上記実施形態では、微粉度Ｐａｓｓ
を求めるに際して、給炭量Ｍｃと、ジャーナル油圧Ｐｏ
ｉｌと、回転分級器回転数ＭＲＳと、一次空気流量Ｍａ
と、ＨＧＩ推定値ＨＧＩと、水分率（推定値）Ｘｃの全
ての状態量を用いたが、これらの全ての状態量に代え
て、これらの全状態量のうちのいくつかの状態量のみに
基づいて、微粉度Ｐａｓｓを求めることも可能である。
要求される微粉度Ｐａｓｓの推定精度等に応じて、用い
る状態量を減らすことができる。

【００８１】また、上記実施形態においては、原炭から
微粉度Ｐａｓｓまでの粒系を４種類に分けてモデル化し
たが、その種類は４に限定されるものではなく、一又は
複数種類であることができる。

【００８２】次に、図７を参照して、第２実施形態につ
いて説明する。

【００８３】第２実施形態では、ミルの実容量を推定す
る。ミルには、標準炭をベースにした基準ミル容量が設
定されているが、標準炭よりも固い石炭を対象とする場
合には、その分、粉砕し難くなる（負荷大）ことから、
ミル実容量は基準ミル容量よりも小さくなり、標準炭よ
りも軟らかい石炭を対象とする場合には、その分、粉砕
し易くなることから、ミル実容量は基準ミル容量よりも
大きくなる。

【００８４】第２実施形態では、標準炭から得た基準ミ
ル容量に対して、ＨＧＩ推定値ＨＧＩを入力とするＨＧ
Ｉ用ミル容量補正値と、水分率（推定値）Ｘｃを入力と
する関数出力で水分率用ミル容量補正値を作り、これら
の基準ミル容量とＨＧＩ用ミル容量補正値と水分率用ミ
ル容量補正値を乗算した結果をミル容量推定値とする。

【００８５】定数発生器８１には、標準炭から得た基準
ミル容量８１ａが設定されている。

【００８６】第２１関数発生器８２には、ＨＧＩ推定値
ＨＧＩが入力され、第２１関数発生器８２からは、ＨＧ
Ｉ用ミル容量補正値８２ａが出力される。

【００８７】ＨＧＩ用ミル容量補正値８２ａは、ＨＧＩ
推定値ＨＧＩがもたらす、ミル実容量への影響度を示し
ている。第２１関数発生器８２においては、入力された
ＨＧＩ推定値ＨＧＩが予め設定された基準値（標準炭と
同じＨＧＩ値）であれば、ＨＧＩ推定値ＨＧＩがもたら
す、ミル実容量８４ａへの影響度は特に無いため、ＨＧ
Ｉ用ミル容量補正値８２ａが１になるように設定され、
その入力されたＨＧＩ推定値ＨＧＩが基準値よりも大き
ければ１を超えた値となり、その入力されたＨＧＩ推定
値ＨＧＩが基準値よりも小さければ１未満の値となるよ
うに、その影響度が１を中心とした正規化された値をと
るように設定されている。

【００８８】ＨＧＩ推定値ＨＧＩが標準炭のＨＧＩ値よ
りも小さく、標準炭よりも固い石炭である場合には、Ｈ
ＧＩ用ミル容量補正値８２ａは１未満であり、ミル実容
量８４ａが基準ミル容量８１ａよりも小さくなる方向に
設定される。ＨＧＩ推定値ＨＧＩが標準炭のＨＧＩ値よ
りも大きく、標準炭よりも軟らかい石炭である場合に
は、ＨＧＩ用ミル容量補正値８２ａは１を超えた値であ
り、ミル実容量８４ａが基準ミル容量８１ａよりも大き
くなる方向に設定される。

【００８９】第２２関数発生器８３には、水分率（推定
値）Ｘｃが入力され、第２２関数発生器８３からは、水
分率用ミル容量補正値８３ａが出力される。

【００９０】水分率用ミル容量補正値８３ａは、水分率
（推定値）Ｘｃがもたらす、ミル実容量への影響度を示
している。第２２関数発生器８３においては、入力され
た水分率（推定値）Ｘｃが予め設定された基準値（標準
炭と同じ水分率）であれば、水分率（推定値）Ｘｃがも
たらす、ミル実容量８４ａへの影響度は特に無いため、
水分率用ミル容量補正値８３ａが１になるように設定さ
れ、その入力された水分率（推定値）Ｘｃが基準値より
も大きければ１未満の値となり、その入力された水分率
（推定値）Ｘｃが基準値よりも小さければ１を超えた値
となるように、その影響度が１を中心とした正規化され
た値をとるように設定されている。

【００９１】水分率（推定値）Ｘｃが標準炭の水分率よ
りも小さい場合には、水分率用ミル容量補正値８３ａは
１を超えた値であり、ミル実容量８４ａが基準ミル容量
８１ａよりも大きくなる方向に設定される。水分率（推
定値）Ｘｃが標準炭の水分率よりも大きい場合には、水
分率用ミル容量補正値８３ａは１未満の値であり、ミル
実容量８４ａが基準ミル容量８１ａよりも小さくなる方
向に設定される。

【００９２】乗算器８４では、基準ミル容量８１ａと、
ＨＧＩ用ミル容量補正値８２ａと、水分率用ミル容量補
正値８３ａとが乗算されて、その乗算結果がミル実容量
８４ａとして出力される。ＨＧＩ用ミル容量補正値８２
ａと水分率用ミル容量補正値８３ａとの積は、ＨＧＩ用
ミル容量補正値８２ａと水分率用ミル容量補正値８３ａ
とがもたらす、ミル実容量８４ａへの影響度を示してい
る。

【００９３】以上に述べた第２実施形態によれば、粉砕
性が異なる複数種の石炭を対象とする場合であっても、
ミル実容量の推定、負荷率の推定がオンラインで容易に
できることから、粉砕機制御パラメータの最適化及び／
又は最適台数制御の自動化が可能となる。

【００９４】次に、図８を参照して、第３実施形態につ
いて説明する。

【００９５】第３実施形態では、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ
と、ＮＯｘ実測値と、負荷指令値（ＭＷＤ）の各プロセ
スデータに基づいて、ミル内の石炭の燃料比の推定を行
う。ここで、燃料比とは、（固定炭素／揮発分）で表さ
れ、発火し易さ（燃え易さ）を示す指標である。燃料比
が小さいと発火し易く、燃料比が大きいと発火し難い。

【００９６】燃料比が小さいと、燃焼温度が高くなり、
サーマルＮＯｘが増えるので、燃焼温度を下げる制御が
必要になる。ここで、ボイラから排出されるＮＯｘに
は、燃料そのものが有するＮ成分の値が反映される（石
炭の性状自体によって決定される）フューエルＮＯｘ
と、エアに含まれるＮが反映され燃焼温度によって増減
するサーマルＮＯｘとが含まれる。

【００９７】燃料比が推定できれば、サーマルＮＯｘを
減らすための制御を効率良く行うことができる。例え
ば、燃料比が小さく燃焼温度が高くなりそうなときに
は、燃焼パラメータ（ＯＦＡダンパー、ＡＡダンパー等
によってバーナへの空気の送り方、送り先など）を変え
ることで燃焼温度を下げてサーマルＮＯｘを減らす方向
に制御することができる。

【００９８】図８に示すように、ＨＧＩ推定値ＨＧＩ
は、第３１関数発生器９１に入力され、第３１関数発生
器９１からは、燃料比基準値９１ａが出力される。ＨＧ
Ｉ推定値は、燃料比と相関が強く、ＨＧＩ推定値が小さ
い（石炭が固い）と、相対的に燃料比が小さい。第３１
関数発生器９１では、この関係に基づいて、燃料比基準
値９１ａを出力する。

【００９９】上記のように、ＨＧＩ推定値と燃料比は相
関が高いが、その両者の関係のみでは、正確な燃料比が
得られない場合がある。そこで、次のように、併せてＮ
Ｏｘ値を用いることで、より正確な燃料比を推定する。

【０１００】第３２関数発生器９２には、負荷指令値が
入力され、第３２関数発生器９２からはＮＯｘ基準値９
２ａが出力される。第３２関数発生器９２では、入力さ
れた負荷に対して標準炭ベースで発生するＮＯｘを、Ｎ
Ｏｘ基準値９２ａとして出力する。

【０１０１】ボイラから排出されるＮＯｘ実測値から、
ＮＯｘ基準値９２ａを減算して減算値９２ｂが求められ
る。減算値９２ｂが大きな値である程、その石炭が標準
炭よりも燃え易く、燃料比が低いことを示している。減
算値９２ｂは、第３３関数発生器９３に入力され、第３
３関数発生器９３からは、燃料比補正値９３ａが出力さ
れる。より大きな値の減算値９２ｂが第３３関数発生器
９３に入力される程、燃料比補正値９３ａは小さな値と
なり、燃料比推定値９５が小さな値に補正されるように
設定されている。燃料比推定値９５は、燃料比補正値９
３ａが遅れ要素（レート設定）を経た後の信号９３ｂ
と、燃料比基準値９１ａとが加算されることにより求め
られる。

【０１０２】以上述べたように、第３実施形態では、以
下の技術を開示する。ＮＯｘ実測値から負荷指令値（Ｍ
ＷＤ）を入力とする関数出力で作られたＮＯｘ基準値を
減算する。その減算値を入力とする関数で燃料比補正値
を作り、ＨＧＩ推定値ＨＧＩを入力とする関数出力で作
られた燃料比基準値に加算し、その加算結果を燃料比推
定値とする。

【０１０３】第３実施形態では、より正確な燃料比を推
定できることで、その燃料比推定値を微粉燃焼制御装置
に用いることにより、ボイラ火炉内での燃焼温度の調整
も可能となり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生の抑制も可
能となる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明の多炭種対応ミル状態推定装置に
よれば、ミルをより最適に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第１実施形態の構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第１実施形態の構成の一部を示すブロック図である。

【図３】図３は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第１実施形態の構成の他の一部を示すブロック図であ
る。

【図４】図４は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第１実施形態の構成の更に他の一部を示すブロック図
である。

【図５】図５は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第１実施形態の構成の更に他の一部を示すブロック図
である。

【図６】図６は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第１実施形態の構成の更に他の一部を示すブロック図
である。

【図７】図７は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第２実施形態の構成を示すブロック図である。

【図８】図８は、本発明の多炭種対応ミル状態推定装置
の第３実施形態の構成を示すブロック図である。

【図９】図９は、本発明が適用される従来一般の石炭粉
砕装置の構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 給炭管 ２ 回転テーブル ３ ロール ４ 加圧装置 ５ 一次空気（熱空気） ６ 回転分級器 ７ 微粉炭 ９ ミルモータ １３ 油圧 ３１ 第１関数発生器 ３１ａ 第１粉砕割合値 ３２ 第２関数発生器 ３２ａ 第１粉砕補正値 ３３ 乗算器 ３３ａ 第１粉砕値 ３４ 乗算値 ３４ａ 信号 ３４ｂ 値 ３４ｃ 値 ３５ 積分器 ３５ａ 出力 ４１ 第３関数発生器 ４１ａ 第２粉砕割合値 ４２ 第４関数発生器 ４２ａ 第２粉砕補正値 ４３ 乗算器 ４３ａ 第２粉砕値 ４４ 乗算値 ４４ａ 信号 ４４ｂ 値 ４４ｃ 値 ４５ 積分器 ４５ａ 出力 ５１ 第５関数発生器 ５１ａ 第３粉砕補正値 ５２ 第６関数発生器 ５２ａ 第３粉砕割合値 ５３ 乗算器 ５３ａ 第３粉砕値 ５４ 乗算器 ５４ａ 信号 ５４ｂ 値 ５５ 積分器 ５５ａ 出力 ６１ 第８関数発生器 ６１ａ 第１搬送補正値 ６２ 第７関数発生器 ６２ａ 第１搬送割合値 ６３ 遅延器 ６３ａ 信号 ６４ 遅延器 ６４ａ 信号 ６５ 乗算器 ６５ａ 信号 ６６ 第１０関数発生器 ６６ａ 第２搬送割合値 ６７ 遅延器 ６７ａ 信号 ６８ 第９関数発生器 ６８ａ 第２搬送補正値 ６９ 遅延器 ６９ａ 信号 ７０ 乗算器 ７０ａ 信号 ７１ａ 信号 ７０ｂ 値 ７０ｃ 値 ７１ 積分器 ７１ａ 出力 ７２ 加算値 ７３ 定数設定値 ７４ 信号 ７５ 除算器 ７５ｂ 値 ８１ 定数発生器 ８１ａ 基準ミル容量 ８２ 第２１関数発生器 ８３ 第２２関数発生器 ８２ａ ＨＧＩ用ミル容量補正値 ８３ａ 水分率用ミル容量補正値 ８４ 乗算器 ８４ａ ミル実容量 ９１ 第３１関数発生器 ９１ａ 燃料比基準値 ９２ 第３２関数発生器 ９２ａ ＮＯｘ基準値 ９２ｂ 減算値 ９３ 第３３関数発生器 ９３ａ 燃料比補正値 ９３ｂ 信号 ９５ 燃料比推定値 １００ 石炭粉砕装置 Ｍｃ 給炭量 Ｐｏｉｌ ジャーナル油圧 ＭＲＳ 回転分級器回転数 Ｍａ 一次空気流量 ＨＧＩ ＨＧＩ推定値 Ｘｃ 水分率（推定値） Ｍｏ 排炭量 Ｐａｓｓ 微粉度 ａ２ｗ１ 粒系２に粉砕される粉砕量 ａ３ｗ２ 粒系３に粉砕される粉砕量 ａ４ｗ３ 粒系４に粉砕される粉砕量 Ｍｏ１ 粒系３のまま排炭される排炭量 Ｍｏ２ 粒系４として排炭される排炭量 ｗ１ 粒系１の保有重量 ｗ２ 粒系２の保有重量 ｗ３ 粒系３の保有重量 ｗ４ 粒系４の保有重量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 邦史 東京都港区高輪二丁目19番13号 株式会社 菱友システム技術内 Ｆターム(参考） 4D063 EE03 EE12 GA08 GD01 GD11 4D067 FF01 FF11 GA04 GB02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設され前記石炭を粉砕する
   ためのロールと回転分級器を有し粉砕された前記石炭を
   一次空気にて搬送する石炭粉砕装置における状態推定を
   行う多炭種対応ミル状態推定装置であって、 前記石炭粉砕装置に供給された石炭の給炭量および水分
   率と、前記ロールに与えられた圧力と、前記回転分級器
   の回転数と、前記一次空気の流量と、前記石炭の固さを
   示す固さ指標推定値の、複数の状態量に含まれる複数の
   前記状態量に基づいて、前記石炭の微粉度を示す微粉度
   指標値を推定する多炭種対応ミル状態推定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多炭種対応ミル状態推定
   装置において、 前記石炭粉砕装置に供給された前記石炭の粒系である原
   炭粒系から前記微粉度に対応する前記石炭の粒系である
   微粉粒系までが複数段階に分けられ、前記複数段階の各
   段階毎のモデルを有し、 前記モデルでは、当該モデルに対応する粒系に粉砕され
   る前記石炭の粉砕量、または当該モデルに対応する粒系
   で前記石炭粉砕装置から排出される前記石炭の排出量が
   求められる多炭種対応ミル状態推定装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の多炭種対応ミル状態推定
   装置において、 前記モデルでは、前記石炭が当該モデルに対応する粒系
   に粉砕されることへの前記状態量の影響度が正規化され
   た係数として求められる多炭種対応ミル状態推定装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の多炭種対応ミ
   ル状態推定装置において、 前記複数段階は、前記原炭粒系に対応する第１段階と、
   前記原炭粒系よりも小さく前記微粉粒系よりも大きい中
   間粒系に対応する第２段階と、前記微粉粒系に対応する
   第３段階の３段階であり、 前記第１段階に対応する第１の前記モデルでは、前記原
   炭粒系から前記中間粒系に粉砕される前記石炭の量であ
   る第１石炭量が求められ、前記第１石炭量と前記石炭粉
   砕装置に供給された前記原炭粒系の前記石炭の量に基づ
   いて、前記石炭粉砕装置内での前記原炭粒系の前記石炭
   の保有量が求められ、 前記第２段階に対応する第２の前記モデルでは、前記中
   間粒系から前記微粉粒系に粉砕される前記石炭の量であ
   る第２石炭量が求められ、前記第２石炭量と前記第１石
   炭量に基づいて、前記石炭粉砕装置内での前記中間粒系
   の前記石炭の保有量と、前記石炭粉砕装置から前記中間
   粒系の前記石炭として排出される第１排出量が求めら
   れ、 前記第３段階に対応する第３の前記モデルでは、前記第
   ２石炭量に基づいて、前記石炭粉砕装置内での前記微粉
   粒系の前記石炭の保有量と、前記石炭粉砕装置から前記
   微粉粒系の前記石炭として排出される第２排出量が求め
   られ、 前記第１排出量と前記第２排出量に基づいて、前記微粉
   度指標値を推定する多炭種対応ミル状態推定装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の多炭種対応ミル状態推定
   装置において、 前記第１のモデルでは、 前記固さ指標推定値を示す信号と前記圧力を示す信号と
   前記水分率を示す信号に基づいて、前記固さ指標推定値
   と前記圧力と前記水分率がもたらす、前記石炭が前記原
   炭粒系から前記中間粒系に粉砕されるための影響度が正
   規化された第１粉砕係数として求められ、前記第１粉砕
   係数と前記石炭粉砕装置内での前記原炭粒系の前記石炭
   の保有量の積が前記第１石炭量として求められる多炭種
   対応ミル状態推定装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載の多炭種対応ミ
   ル状態推定装置において、 前記第２のモデルでは、 前記固さ指標推定値を示す信号と前記圧力を示す信号と
   前記水分率を示す信号に基づいて、前記固さ指標推定値
   と前記圧力と前記水分率がもたらす、前記石炭が前記中
   間粒系から前記微粉粒系に粉砕されるための影響度が正
   規化された第２粉砕係数として求められ、前記第２粉砕
   係数と前記石炭粉砕装置内での前記中間粒系の前記石炭
   の保有量の積が前記第２石炭量として求められ、 前記回転数を示す信号と前記固さ指標推定値を示す信号
   と前記一次空気の流量を示す信号に基づいて、前記回転
   数と前記固さ指標推定値と前記一次空気の流量がもたら
   す、前記石炭粉砕装置から前記中間粒系の前記石炭が排
   出されるための影響度が正規化された第１搬送係数とし
   て求められ、前記第１搬送係数と前記石炭粉砕装置内で
   の前記中間粒系の前記石炭の保有量の積が前記第１排出
   量として求められる多炭種対応ミル状態推定装置。
7. 【請求項７】 請求項４から６のいずれか１項に記載の
   多炭種対応ミル状態推定装置において、 前記第３のモデルでは、 前記回転数を示す信号と前記一次空気の流量を示す信号
   に基づいて、前記回転数と前記一次空気の流量がもたら
   す、前記石炭粉砕装置から前記微粉粒系の前記石炭が排
   出されるための影響度が正規化された第２搬送係数とし
   て求められ、前記第２搬送係数と前記石炭粉砕装置内で
   の前記微粉粒系の前記石炭の保有量の積が前記第２排出
   量として求められる多炭種対応ミル状態推定装置。
8. 【請求項８】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設された石炭粉砕装置にお
   ける状態推定を行う多炭種対応ミル状態推定装置であっ
   て、 前記石炭の固さを示す固さ指標値と、前記石炭粉砕装置
   に供給された石炭の水分率とに基づいて、前記石炭粉砕
   装置の実容量を推定する多炭種対応ミル状態推定装置。
9. 【請求項９】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設された石炭粉砕装置にお
   ける状態推定を行う多炭種対応ミル状態推定装置であっ
   て、 前記石炭の固さを示す固さ指標値に基づいて前記石炭の
   燃料比の基準値である燃料比基準値を求める燃料比基準
   値算出部と、 基準となる基準炭を基礎として前記ボイラから排出され
   るとして算出されたＮＯｘの基準値であるＮＯｘ基準値
   と、前記ボイラから実際に排出されたＮＯｘの実測値と
   に基づいて、燃料比補正値を求める燃料比補正値算出部
   と、 前記燃料比基準値と前記燃料比補正値に基づいて、前記
   石炭の燃料比を推定する多炭種対応ミル状態推定装置。